5 votos

¿Cuál es el nombre de un gráfico hecho de k copias de un 4-ciclo conectados de extremo a extremo en una cadena, posiblemente con hojas?

Hacer gráficos de la siguiente ordenación tener un nombre específico? Hemos estado llamando a Cactapillars, como son los cactus que se ven un poco como las orugas (y el nombre de la Oruga ya se refiere a un tipo diferente de la gráfica). Se componen de k 4-ciclos conectados de extremo a extremo, con, posiblemente, algunas de las hojas adjuntas. Si no hay un nombre específico para este tipo de hacer las versiones de los gráficos sin hojas (es decir, sólo cadenas de conecta 4-ciclos) tiene un nombre?

Some sample "Cactapillars"

1voto

Marko Riedel Puntos 19255

Aquí están algunas observaciones respecto a la enumeración de estos gráficos hasta el isomorfismo. La OEIS no parece tener una entrada para el contar aún así la falta de verificación y no hay pruebas de error de los resultados. Observación preliminar. Vamos a llamar a estas cacterpillar ciempiés y se refieren a ellos como los ciempiés todo.

Consideramos que el esqueleto del ciempiés en la que sustituimos fanegas de hojas y el uso de la Polya Enumeración Teorema de contar estas hasta el isomorfismo. Por eso necesitamos que el ciclo de índice $Z(Q_n)$ de el ciempiés que consta de $n$ copias de una $4$-ciclo. (Las ranuras para la aplicación de las MASCOTAS son los nodos que tienen un grado dos).

Los automorfismos de la centiped son generados por un solo flip sobre un eje vertical que pasa por el centro individuales y volteretas que intercambio de la parte superior e inferior de nodo de una $4$-ciclo.

Ahora establecemos las recurrencias para el ciclo de índice de los mandantes de la dos tipos de automorfismos. El primer tipo de $T$ es la mueve de la parte superior y la parte inferior de los nodos de la $4$-ciclos sin la tapa de la totalidad de la ciempiés que los mapas de izquierda a derecha. Obtenemos $$t_0 = 1, t_1 = \frac{1}{2} (a_1^2 + a_2) \quad\text{y}\quad t_n = t_{n-2} \times \frac{1}{4} (a_1^4 + 2 a_1^2 a_2 + a_2^2).$$ Lo anterior no cuenta para los dos nodos finales que vamos a tratar en la final. El segundo tipo de $S$ se compone de una izquierda-derecha intercambio de flip combinado con los distintos lanzamientos de la parte superior e inferior de los nodos de $4$-ciclos. Obtenemos $$s_0 = 1, s_1 = \frac{1}{2} (a_1^2 + a_2) \quad\text{y}\quad s_n = s_{n-2} \times \frac{1}{4} (2 a_2^2 + 2 a_4).$$ Desenrollar estas muy simple recurrencias y haciendo la contabilidad que le obtener $$t_{2n} = \frac{1}{2^{2n}} (a_1^2 + a_2)^{2n} \quad\text{y}\quad t_{2n+1} = \frac{1}{2^{2n+1}} (a_1^2 + a_2)^{2n+1}$$ que nos pueden unirse para producir $$t_n = \frac{1}{2^n} (a_1^2 + a_2)^n.$$ Para $s_n$ obtenemos $$s_{2n} = \frac{1}{2^n} (a_2^2 + a_4)^n \quad\text{y}\quad s_{2n+1} = \frac{1}{2^{n+1}} (a_1^2+a_2) (a_2^2 + a_4)^n.$$

Ahora estamos listos para construir el ciclo de índice de las especies de ciempiés $\mathfrak{Q}$ , que está dada por $$\sum_{n\ge 1} Z(Q_n) = \frac{1}{2} \sum_{n\ge 1} (a_1^2 t_n + a_2 s_n)$$ donde hemos incluido los términos para el exterior de los dos nodos.

El primer término es fácil de suma y funciona a $$ - \frac{1}{2} a_1^2 + \frac{1}{2} a_1^2 \frac{1}{1-(a_1^2+a_2)/2}.$$ El segundo plazo de los rendimientos de $$ - \frac{1}{2} a_2 + \frac{1}{2} a_2 \frac{1}{1-(a_2^2+a_4)/2} + \frac{1}{4} a_2 (a_1^2+a_2) \frac{1}{1-(a_2^2+a_4)/2}.$$

Esto finalmente se obtiene la ecuación para el ciempiés operador $$\sum_{n\ge 1} Z(Q_n) = -\frac{1}{2} (a_1^2 + a_2) + \frac{\frac{1}{2} a_1^2}{1-(a_1^2+a_2)/2} + \frac{\frac{1}{2} a_2 + \frac{1}{4}a_2 (a_1^2+a_2)}{1-(a_2^2+a_4)/2}.$$

Ahora podemos sustituir en este operador para obtener diversas la generación de funciones. El repertorio para la fanegas siempre contiene un $z$ plazo como pasa en la ranura para representar el nodo al que las hojas son adjunta.

La primera es $$\sum_{n\ge 1} Z(Q_n)(z) = \frac{z^4}{1-z^2}.$$

Esto representa simplemente el hecho de que exista un ciempiés cuando no hay hojas (no estamos contando la $n+1$ nodos en el horizontal eje de la columna vertebral del ciempiés ya que no fanegas se adjuntan).

Ahora supongamos que hay una hoja en el exterior de los nodos. Este rendimientos $$\sum_{n\ge 1} Z(Q_n)(z+z^2) = -{\frac {{z}^{4} \left( {z}^{2}+z+1 \right) \left( {z}^{7}+{z}^{5}-{ z}^{4}+2\,{z}^{3}-1 \right) }{ \left( {z}^{6}+{z}^{2}-1 \right) \left( {z}^{3}+z-1 \right) }}.$$

Por último consideramos que puede haber cualquier número de hojas. Esto le da $$\sum_{n\ge 1} Z(Q_n)\left(\frac{z}{1-z}\right) = {\frac {{z}^{4} \left( {z}^{6}+{z}^{5}-2\,{z}^{4}-{z}^{3}-{z}^{2}+1 \right) }{ \left( -1+z \right) ^{2} \left( z+1 \right) \left( {z}^{ 6}-2\,{z}^{4}-{z}^{2}+1 \right) \left( {z}^{3}-2\,{z}^{2}-z+1 \right) }}.$$

Como se señaló anteriormente, estos dos últimos aún no han OEIS entradas. Son $$0, 0, 0, 1, 2, 4, 4, 7, 8, 14, 17, 28, 36, 57, 76, 118, 162, 247, 346, 521,\ldots$$ y $$0, 0, 0, 1, 2, 6, 10, 22, 37, 73, 124, 233, 404, 743, 1306, 2377, 4221, 7645,\ldots$$

He aquí algunos de Arce código que puede ser utilizado para explorar estas secuencias y el ciclo correspondiente a los índices.

con(planta):

pet_varinto_cind :=
proc(poli, ind)
 local subs1, subs2, polyvars, indvars, v, bote, res;

 res := ind;

 polyvars := indets(poli);
 indvars := indets(ind);

 para v en indvars ¿
 bote := op(1, v);

 subs1 :=
[seq(polyvars[k]=polyvars[k]^olla,
k=1..nops(polyvars))];

 subs2 := [v=subs(subs1, poli)];

 res := subs(subs2, res);
od;

res;
end;

cp_perm_T :=
proc(n)
 si n=0 entonces devolver 1 fi;
 si n=1, a continuación, volver 1/2*(a[1]^2+a[2]) fi;

1/4*(a[1]^4+2*a[1]^2*a[2]+a[2]^2)*cp_perm_T(n-2);
end;

cp_perm_T_ex :=
proc(n)
1/2^n*(a[1]^2+a[2])^n;
end;


cp_perm_S :=
proc(n)
 si n=0 entonces devolver 1 fi;
 si n=1, a continuación, volver 1/2*(a[1]^2+a[2]) fi;

1/4*(2*a[2]^2+2*a[4])*cp_perm_S(n-2);
end;

cp_perm_S_ex :=
proc(n)
 local m;

 m := floor(n/2);

 si el tipo(n, incluso), a continuación,
1/2^m*(a[2]^2+a[4])^m
otra cosa
1/2^(m+1)*(a[1]^2+a[2])*(a[2]^2+a[4])^m;
fi;
end;

cp :=
proc(n)
 opción de recordar;

expanda(1/2*a[1]^2*cp_perm_T(n)+1/2*[2]*cp_perm_S(n));
end;



cp_gf :=
proc(lv, n)
 opción de recordar;
 local m, gf;

 gf := 0;
 para m 2*n ¿
 gf := gf + pet_varinto_cind(lv, cp(m));
od;

 seq(coeftayl(de la serie(gf, z=0, 2*n+1), z=0, m), m=1..2*n);
end;

cp_gf_closed :=
proc(lv)
 local cind_op;

 cind_op := -1/2*(a[1]^2+a[2]) +
 1/2*[1]^2/(1-([1]^2+a[2])/2) +
 (1/2*a[2] + 1/4*[2]*([1]^2+a[2]))/(1-([2]^2+a[4])/2);

 factor(pet_varinto_cind(lv, cind_op));
end;


Este MSElink enumera las orugas hasta el isomorfismo, que es una especie de relacionados.

Adenda. El single $4$-ciclo también tiene un especial de rotación la simetría que lleva la parte superior e inferior de las ranuras en la misma órbita como la izquierda y la derecha del punto final. Esta simetría no está siendo considerado aquí. No es difícil restar el plazo para $Z(Q_1)$ que nos se han calculado y se sustituya por $Z(D_4).$

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X